A szivárvány olyan optikai jelenség, melyet az eső- vagy páracseppek okoznak, mikor a fény prizmaszerűen megtörik rajtuk, és spektrumára bomlik. Az ív külső része vörös, míg a belső ibolya. Előfordul az ún. dupla szivárvány is, amelynél egy másik, halványabb ív is látható, fordított színekkel.

Előfordul, hogy a szivárvány ív formája is megváltozik, repülőgépből nézve körnek látszódik, vagy ún. tűzszivárványt is létrehozhat, amennyiben a fény jégkristályokon törik meg, megfelelő körülmények között.

A szivárvány akkor alakul ki, ha a levegőben lévő vízcseppeket a napfény alacsony szögből éri. Akkor a leglátványosabb a jelenség, ha az égbolt felét még felhők borítják, a szemlélő pedig a napnak háttal áll. Így a kialakuló szivárvány élesen elválik a mögötte lévő sötétebb háttértől.

Gyakran látható szivárvány vízesés vagy szökőkút mellett is. A kertben is létrejöhet, mikor porlasztott vízcseppekkel öntöz valaki napos időben. Ritkán látható az ún. fehér szivárvány , amit holdfényes estéken lehet látni. Mivel az emberi szem gyengén érzékeli a színeket halvány fénynél, a szivárvány fehérnek hat. Megfelelő technikával készített fényképen azonban előtűnnek a szivárvány színei.

A szivárvány színeit a fehér fény szétszóródása okozza, amint az áthalad az esőcseppeken. A fény először az esőcsepp felületén törik meg, az esőcsepp túloldalán visszaverődik, majd kilépéskor ismét törést szenved. Ezt azt eredményezi, hogy igen változatos szögben léphet ki a fény, a legerősebb 40-42° körül távozik. A szög független a csepp méretétől, számít viszont a víz törésmutatója. A tengervíznek magasabb a törésmutatója (erősebben törik meg benne a fény) mint az esővíznek, így a tenger fölött kialakuló szivárványnak kisebb a sugara, mint a szárazföld fölöttinek. Ez a különbség szabad szemmel is látható.

A törés mértéke függ a fény hullámhosszától, ami a színekért is felelős. A kék fény (aminek kicsi a hullámhossza) nagyobb szögben törik meg, mint a vörös (ami a legnagyobb hullámhosszú látható fény), és mivel a csöpp hátuljában található a fókuszpont, ezért a vörös lesz az ív külső szélén, a kék a belsőn (lásd az ábrán). A közhiedelemmel ellentétben a fény a csöpp hátulján nem szenved el teljes visszatükröződést, a fény egy része kilép. Azonban ez a fény nem képez egy másik szivárványt a szemlélő és a Nap között, mivel az ott távozó fény közel sem olyan erős, mint a látható szivárvány, így az ott kilépő színkép inkább újra fehér fénnyé áll össze, ahelyett hogy szivárványt alkotna.

A szivárvány valójában nem az égbolt egy különleges pontján keletkezik, hanem a szemlélő és a Nap helyzetétől függ. Minden esőcsepp ugyanabba az irányba továbbítja a fényt, de csak néhányukból származó fény éri el a szemlélődőt. Ez az, ami a szivárvány képét adja annak a szemlélődőnek. A szivárvány mindig az égbolt nappal átellenes részén van, és az ív belső része kissé világosabb a külsőnél. Az ív középpontja a megfigyelő feje által vetett árnyék meghosszabbítása, pontosabban az antiszoláris pont (ami nappal a horizont alatt van). Ebből adódóan, ha a nap 42 foknál magasabban van, akkor a szivárvány a horizont alatt keletkezik, ezáltal nem látható. Kivételt képez az, ha a szivárványt egy hegy tetejéről vagy repülőgépről nézik.

Nehéz egy teljes ívet lefotózni, mivel az 84°-os látószöget igényel, ez egy 35 mm-es géppel számolva kb. 19 mm-es lencsét igényel, azonban a legtöbb fotósnak csak 28 mm-es nagylátószögű lencséje van. Repülőgépről egy teljes kör látható, közepén a repülőgép árnyékával.

Változatok

Néha egy halványabb és vastagabb másodlagos szivárvány is látható. A másodlagos szivárványokat az okozza, hogy a fény egy része a csepp elejéről is visszatükröződik, és 50-53°-ban távozik. A második tükröződés eredményeként, a másodlagos szivárvány színei fordítottak, a kék van kívül és a vörös belül. A megvilágítatlan sávot a két szivárvány között felfedezőjéről, az ókori Aphrodisias Alexanderről Alexander-féle sötét sávnak hívják.

Ennél is ritkább a háromszoros szivárvány, sőt, néhány megfigyelő jelentett négyszeres szivárványt is, melyben a legkülső ív hullámzott. Ezek a szivárványok a nap és a szemlélődő között helyezkednek el, megnehezítve az észlelésüket.

Sokszoros szivárványokat először Felix Billet (1808-1882) írt le. Laboratóriumi körülmények között jelentősen könnyebb sokszoros szivárványokat megfigyelni, összegyűjtött fénnyel, nevezetesen lézerrel. Hatodlagos szivárványt először K. Sassan figyelt meg 1979-ben HeNe (hélium-neon) lézert használva. Argon-ion lézert használva 1998-ban kétszázadlagos szivárványt is megfigyeltek. Néhanapján egy szivárványhoz kapcsolódó jelenség fordul elő, mikor az ív alatt számos halvány, elmosódott szivárvány tűnik fel, ami nagyon-nagyon ritkán a másodlagos ívnél is látható. Ezek valamicskét elkülönülnek, és a színeik sem egyeznek meg az elsődleges szivárvánnyal. Ezeket létszámon felüli szivárványnak nevezik, és létezésüket nem lehet a klasszikus geometriai optikával magyarázni.

Tudománytörténet

A perzsa asztrológus Qutb al-Din al-Shirazi (1236–1311) volt az első, aki pontos leírást kívánt adni a szivárványokról. Végül a tanítványa, Kamal al-Din al-Farisi volt, aki pontosabb matematikai leírást készített. Európában először Robert Grosseteste, majd Roger Bacon foglalkozott a problémával, utóbbi az Opus Majus c. munkájában írta le a kristályokon és vízcseppeken megtörő fény szivárványszerű színeit.

Az ónos eső túlhűlt vízcseppekből álló csapadék, amely a talajra hullva azonnal megfagy, jégbevonatot képez. Ónos szitálásról beszélünk, ha a túlhűlt cseppek átmérője 0,5 mm alatti.

Kialakulását az idézi elő, hogy a felső és alsó hideg légrétegek közé 0 °C-nál magasabb hőmérsékletű légréteg szorul, és ilyenkor a felső rétegben keletkezett hó a középső rétegben esőcseppé olvad, majd az alsó fagyos légrétegben jégdaraként vagy ónos esőként érkezik a csapadék, attól függően, hogy a részecskéknek volt-e elég idejük jéggé fagyni. Az ónos eső a földet éréskor válik szilárd halmazállapotúvá, a halmazállapot-változást az ütközés indítja el, és igen gyorsan zajlik le.

Az ónos eső többnyire a nagy hidegek közeli megenyhülésének előjele. A Kárpát-medence kedvez az ónos eső kialakulásának.

Az ónos vagy ólmos eső a magyar nyelv egyik sajátos kifejezése, mindkét jelzőt régóta használjuk. Az angol, a német vagy az újlatin nyelvekben „fagyott”, „darás” vagy „túlhűtött esőnek” nevezik.

A köd a levegő páratartalmának egyik megjelenési formája. Lényegében olyan réteges felépítésű felhő, melynek alapja a földfelszínt éri. Köd esetén a látótávolság 1 km-nél kisebb, ha a látástávolság ennél több, akkor a jelenséget párásságnak nevezzük.

A köd a levegőben állandóan levő vízgőz, vagyis páratartalom kicsapódási formája. A levegő ilyenkor annyira lehűl, hogy hőmérséklete megközelíti a harmatpontot, és ennek következtében a páratartalom kicsapódik. A kialakuló vízcseppecskék mérete alig teszi ki a milliméter ezredrészét. Az így „vízcseppekből” kialakult fal a levegő átláthatóságát rontja.

Felhő és köd között nincsen lényeges különbség, például a hegyet burkoló köd alulról felhőnek látszik.

Ködfelhő alatt a Cseh Óriáshegységben

A köd kialakulását alapjában a légkör földfelszíni lehűlése okozza.

A lehűlés módja lehet nyugvó és áramló köd.

Nyugvó vagy kisugárzási köd

A nyugvó, vagy kisugárzási köd a leggyakoribb ködfajta. Általában a szárazföldi felületek felett alakul ki, amikor a földfelszín kisugárzása következtében a talaj feletti légréteg a harmatpont alá hűl. Derült hűvös éjszakákon alakul ki. Rendszerint vékony, néha a felszínen található tárgyak, például fák, tornyok kilátszanak belőle.

Mocsarak és ingoványok fölött még nyáron is keletkezik köd derült, csendes éjjeleken. Eredete azzal magyarázható, hogy a melegebb víz felett a levegő párában dúsabb, mint a környezetében és csekélyebb lehűlés is elegendő a pára részbeni kicsapódásához.

A nagyvárosok gyakoribb ködképződésének egyik oka az ipartelepek folytán a levegőbe kerülő sok szennyező alkotórész, por, füst, korom, hamu. Ezek a kis finom eloszlású, szilárd részecskék, sokáig tudnak a levegőben lebegni, és a vízgőz kicsapódását igen megkönnyítik. Ezek a kicsapódást elősegítő apró szemecskék a kondenzációs magvak.

Áramló vagy frontális köd

Az áramló, vagy frontális köd kialakulásánál két különböző hőmérsékletű, csaknem telített levegőfajta keveredik. A téli időszakban igen gyakran alakul ki.

Meleg légköri frontok áramlásakor nagy páratartamú meleg levegő kerül a hideg felszín fölé, és telítetté válik. A levegő páratartamának egy része ilyenkor kicsapódik és ekkor hatalmas ködtakaróvá alakul. Ez a köd akár több héten át is megülheti a tájat.

Erre a ködfajtára jellemzőek az Anglia feletti tartós ködök, innen ered a „ködös Albion” elnevezés. Ekkor a hideg szárazföld lehűti a föléje kerülő langyosabb légtömeget és létrehozza a 100-300 m magas és tartós ködréteget.

Ködfelszakadás

A köd a Nap melegítő hatására, amint a felszínt melegíteni kezdi, el is oszlik. A melegedés hatására a levegő hőmérséklet is emelkedik, aminek következtében egyre több párát tud magába venni.

Sík felszínen a szelek rendszerint a ködöt eloszlatják.

A köd felszakadását, megszűnését a melegedésen kívül a lehűlés is megszüntetheti. A lehűlés hatására kicsapódott vízszemcsék megnagyobbodnak, nem tudnak lebegni a levegőben és visszahullnak a felszínre.

Ködfeloszlatás

A köd a közlekedést lelassítja, sőt meg is béníthatja. Ilyenkor igény van a kialakult köd feloszlatására. Költségei miatt néhány jelentős helyen alkalmazzák, például repülőtereken.

Ilyen módszer a környezet hőmérsékletének emelése, például alsó fűtés, vagy sugárhajtású motorok álló helyzetben történő működtetése, amikor igen magas hőmérsékletű és rendkívül száraz levegőt, illetve gázt fújnak például a leszállópályák mellett.

Ha nem vastag a köd, például nyugvó köd esetében, elegendő a levegő áramlásának beindítás, és keverése. Ez akár ventillátorokkal, vagy akár helikopterek működtetésével valósítható meg.

A felhőoszlatáshoz hasonlóan vegyi folyamatokkal is meg lehet indítani a köd cseppjeinek magvasításával és kiválásának beindításával.

A világ legködösebb területei

A világ legködösebb helye a világóceán részét képező Grand Banks, a kanadai Újfundland szigete mellett. A köd gyakori ott, mivel a Grand Banks a dél felé áramló, környezetéhez képest egyre hidegebb Labrador-áramlás és a délről érkező, sokkal melegebb Golf-áramlat találkozóhelye. A legködösebb szárazföldi terület a kaliforniai Point Reyes és az újfundlandi, labradori Argentia település. Az egy évre jutó ködös napok száma mindkettőnél meghaladja a 200-at. Összehasonlításképpen: Magyarországon a ködös napok száma évi 20-100 között változik.

A hó 0 °C alatt képződött csapadék, amely vízpárát tartalmazó levegő további lehűlésével jön létre, amikor a képződött jégrészecskékre kristályosan további jégrészecskék fagynak, és hókristállyá egyesülnek.

A jégkristályok alakja – keletkezésük folytán – nagyon különböző, elsősorban a hőmérséklettől függ:

I. Hóállapot

Újhó: újhónak nevezünk minden hófajtát, ahol a hókristály eredeti formájában található, függetlenül attól, hogy mennyi ideje hullott. Kristályszerű, többnyire hatsugaras csillagocskák laza szerkezettel.

Az újhó fajtái:

• Vadhó: nagyon nagy hidegben és szélcsendben keletkezik. Többnyire kis pelyhekben hull, de kristályai különösen hosszú sugarúak, ezért laza, omlós szerkezetű. Elsősorban Kanadában és Új-Zélandon található. Térfogatsúlya 10–30 kg/m³.
• Porhó: könnyű laza hó, hidegben is pelyhekben hull, nem áll össze hólabdává. Térfogatsúlya 30–60 kg/m³.
• Nedves hó (péphó): 0 °C körüli időjárásban, nagy pelyhekben hull (sok összetapadt hókristály). Gyúrható, filcszerű.
• Hódara: akkor keletkezik, ha a hópelyhek útközben vízzel találkoznak, azután megfagynak. Golyó alakú, levegőt is tartalmazó szemcsékben hull. Ha a hódara további vizet vesz föl, megfagyva jéggé alakul (jégeső).

Találkozunk még két, kristályos szerkezetű természetes jelenséggel, amelyeket nem tekintünk újhónak:

• Felületi dér: nagy hidegben a hófelületen keletkezik, csillogó, laza szerkezetű kristályokkal. Ha később újhó fedi, veszélyes, lavinaképző csúszóréteget képezhet.
• Zúzmara: a kiálló tárgyakra ködcseppecskék fagynak (faágak, felvonó oszlopok). A kristályok mindig széllel szemben növekszenek.

• Mesterséges hó: A sípályákon fagypont alatti hőmérsékleten apró cseppekre porlasztott vizet fújnak egy ventilátor elé (hóágyú) a levegőben a cseppek megfagynak. Mivel nem kristályos szerkezetű, kevesebb levegőt tartalmaz, mint a természetes hófajták. A sípályákon tartós tömör réteget alkot.

II. Hóállapot

Régi hó: az újhó hőmérsékleti és erőhatásokra (szél, rétegnyomás) átalakul. A hókristályok hószemcsékké alakulnak (leépülő átalakulás), egyidejűleg az egymás melletti szemcsék kölcsönhatásba lépnek (felépülő átalakulás) filcesednek. Durva szemcsés (d>2 mm) és finom szemcsés (d<2 mm) régi havat különböztetünk meg.

A régi hó fajtái:

• Csonthó (firnhó): A hó többszöri olvadása és ismételt fagyása eredményeképpen keletkezik. Ideális hó lesikláshoz. Túlzott olvadás és fagyás hatására jegesedik. Ha nem képes megfagyni, vizes kocsonyahóvá, majd latyakos hóvá alakul.
  • Száraz csonthó térfogatsúlya: 400–700 kg/m³
  • Nedves csonthó térfogatsúlya: 600–800 kg/m³
• Kérges hó (harsch):
  • Olvadt kérges hó – a felületi réteg megolvadása és ismételt megfagyása következtében jön létre.
  • Szélharsch – a szélnyomás hatására jön létre. A síelők mindkettőt beszakadó kéregnek nevezik.
• Tömött hó: A szél a hóesés közben összetöri a hókristályokat, és a szél alatti oldalon szorosan tömörítve lerakja. Rosszul kötődnek a rétegek egymáshoz, lavinaesetén táblaszerűen leszakadnak.
  • Száraz tömött hó: 200–400 kg/m³
  • Nedves tömött hó: 400–450 kg/m³
• Préselt hó: szél felőli lejtőn hóeséskor vagy ismételt olvadáskor-fagyáskor a szél a havat szilárdan összepréseli.
• Úszóhó: (más irodalomban lebegő hó) a hótakaró földközeli rétegeiben belső zúzmaraképződés következtében a régi hó csésze alakú (rizsszerű) szemcsékké alakul át. Az átalakulás térfogatvesztéssel jár, így a hó külső terhelés hatására beszakadhat. A csésze alakú szemcséknek nincsen kötődésük egymáshoz, ezért (csapágygolyószerűen) rendkívül lavinaveszélyes csúszóréteget képez a fölötte elhelyezkedő hóréteg számára! Nagy hidegben, hószegény télelőn is keletkezhet, de létrejöhet a hórétegben, a hókristályok leépülő és gátolt felépülő átalakulása eredményeképpen.

A hó a társadalomban

A hó több téli sport fontos kelléke: például síelés, szánkózás. A közlekedésben fennakadásokat okozhat a nagy mennyiségű hó. A hó jó játéklehetőség: a hógolyózás és hóemberépítés az európai kultúra részei.

Globális felmelegedésnek az utóbbi évtizedek éghajlati változásait nevezzük: emelkedik az óceánok és a felszínközeli levegő hőmérséklete. A folyamat várhatólag folytatódik; végállapotát még becsülni sem tudjuk. Az Éghajlat-változási Keretegyezmény a globális éghajlatváltozás kifejezést az ember által okozott klímaváltozásra használja. Ma még nem eldönthető, hogy a hőmérséklet változása mennyiben tekinthető az emberi tevékenység következményének. Alig 10 000 éve kezdődött meg a pleisztocén legutolsó jégkorszak utolsó interglaciális szakasza. A jelenlegi melegedés legnagyobb részben a glaciális és interglaciális szakaszok váltásának természetes folyamatába illeszkedik.

Az Éghajlat-változási Kormányközi Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) adatai szerint a levegő földközeli átlaghőmérséklete 1905 és 2005 között 0,74 ± 0,18 °C-kal nőtt meg. A testület szerint ennek fő okai a XIX. század közepe óta légkörbe juttatott üvegházhatást okozó gázok. Az üvegházgázok növelik a légkör alsó tartománya, a troposzféra hőmérsékletét (Lásd: Üvegházhatás) A kutatók hevesen vitáznak arról, hogy a felmelegedést mennyiben természeti hatások (a napsugárzás erősödése, a vulkáni tevékenység, a Föld pályaelemeinek változása) és mennyiben emberi tevékenységek idézik elő. A legelfogadottabb (bár széles körű elfogadottsága még nem jelenti a bizonyítottságát) vélemények szerint a globális felmelegedés emberi okokra vezethető vissza. Ezt támasztja alá, hogy a naptevékenység és a vulkánosság alakulása a számítások szerint jelenleg a globális felmelegedés ellen hat.

Az IPCC által elfogadott éghajlatmodellek szerint a Föld felszíni hőmérséklete 1990 és 2100 között feltehetően 1,1–6,4 °C-kal nő majd. Bár a legtöbb tanulmány csak 2100-ig tekint előre, a felmelegedés utána is folytatódhat, a tengerek szintje pedig emelkedhet még akkor is, ha már nem bocsátanak ki több üvegházhatású gázt, hiszen a szén-dioxid (CO₂) más üvegházgázokkal együtt hosszú ideig a légkörben marad.

A globális hőmérséklet-növekedés környezeti változásokhoz, a tengerszint emelkedéséhez, a csapadék mennyiségének és térbeli eloszlásának megváltozásához, szélsőséges időjárási viszonyokhoz vezet. Várhatóan változik a mezőgazdaság termelőképessége is. Mindez komolyan hathat a gazdaságra, mérsékelheti a fejlett országok nemzeti össztermékének mennyiségét, kihathat annak minőségére. Számíthatunk egyes természetes vizek kiszáradására, a gleccserek (el)olvadására, az árvizek, hurrikánok és tájfunok gyakoribbakká, nagyobbakká, pusztítóbbakká válhatnak. Állat- és növényfajok kipusztulásának sebessége jelentősen nő, ugyanakkor bizonyos invazív fajok elszaporodása felgyorsulhat, nagyot borítva ezzel az ökológiai egyensúlyon. Bizonyos betegségek könnyebben elterjedhetnek; több, eddig már „megfékezettnek” hitt betegség újra megjelenhet mutáns változataival együtt. A változások a Föld egyes területein különbözőek lehetnek.

A globális felmelegedést egyesek kétségbe vonják, 2011-ben azonban egy független kutatócsoport is megerősítette ezt a folyamatot.

A geokémiai kutatásokból arra következtetünk, hogy a földtörténet során a melegebb (interglaciális) és hidegebb (glaciális) időszakok váltották egymást,^[6] de nem teljesen ciklikusan. Ezek között a Föld átlagos hőmérséklete 6-8 °C-ot változott. Milutyin Milankovity szerb meteorológus elmélete szerint a földpályájában 100 ezer év alatt bekövetkező változások az alapvető okai a ciklikusan visszatérő glaciális időszakoknak. Ezen teória szerint jelenleg egy hosszúnak ígérkező (100–150 ezer éves) interglaciális időszak előtt állunk.^[7] Problémát okoz a klímakutatóknak, hogy a jégfúrásokból – jégmagok segítségével – származó kutatási eredmények ezt nem tudják egyértelműen alátámasztani.^[8] Sőt az orosz Vosztok-jégfúrás antarktiszi adatai egészen mást mutatnak. Több mint 2000 méteres fúrómagja jó lehetőséget adott az antarktiszi múlt 400 ezer éves hőmérsékletváltozásainak vizsgálatára. Mintegy 120-130 ezer évvel ezelőtt az Antarktisz hőmérséklete a mainál is magasabb volt, csakúgy mint 320 ezer éve. Ezt az értéket egészen hirtelen érte el, nagyobb ütemben nőtt a hőmérséklet, mint amit ma bizonyítani kívánnak. Ezek mellett azonban 240 és 400 ezer éve a maihoz hasonló hőmérsékletű volt az Antarktisz. Az ilyen melegedéseket követően lassan, ingadozásokkal visszaesett körülbelül az eredeti értékre. Mintegy húszezer évvel ezelőtt kezdett újra növekedni és folytonosan nő ma is. A folyamat teljesen független az emberiségtől, nincs semmilyen tendenciaváltozás az elmúlt évszázad folyamán. Ráadásul az Antarktisz hőmérsékletének változásai szemmel láthatóan nem követik a kainozoikumi eljegesedés máshol tapasztalható ciklusait.

Más elméletek szerint a mostani interglaciális időszak nem egy ciklikus természeti folyamat része, hanem az emberi tevékenység által légkörbe juttatott üvegházgázok okozzák. E feltételezés szerint hozzávetőleg 100 000 évig fog tartani ez az időszak.^[9][10] Tény, hogy 417 000 év alatt sohasem lépte túl a légkör szén-dioxid-koncentrációja a 300 ppmv értéket, jelenleg 383 ppmv. A széndioxid üvegházgáz, tehát amíg viszonylag kevés van belőle, koncentrációjával a levegő középhőmérséklete is nő. A légköri széndioxid koncentrációja azonban a földtörténet során jóval magasabb is volt.

A glaciális-interglaciális ingadozások bolygónk szárazföldi területeinek nagy részét, elsősorban Grönlandot, az Antarktiszt, Észak-Amerikát és Eurázsiát érintik. A jelenlegi földi éghajlati rendszer még mindig a jégkorokra jellemző glaciális és interglaciális közti állapotban van. Bőven alatta marad minden éghajlati öv hőmérséklete a jégkorszakként emlegetett kainozoikumi eljegesedés interglaciális periódusainak. Ez azt jelenti, hogy ha létezik is a globális felmelegedés, semmilyen módszerrel nem tudjuk elkülöníteni az emberi tevékenységet a természetes folyamatoktól.

Az éghajlat stabilitásához egyebek közt az kell, hogy a Föld légköréből annyi energia jusson ki, mint amennyi oda (főleg a napsugárzásból, kisebbrészt a Föld belső hőjéből) bekerül. Természetes üvegházhatás nélkül a Föld felszínének átlaghőmérséklete a mai 14 °C helyett csupán ‒19 °C lenne. Az üvegházhatású gázok mennyiségének bármilyen változása befolyásolja a Föld-légkör rendszer energiamérlegét, megváltoztatja az éghajlatot.

Az éghajlatra természetes és emberi tényezők is hatnak. A legfontosabb természeti hatások: a napciklus, a napállandó, a Föld pályaelemeinek változása és a vulkáni tevékenység. A recens felmelegedés részletes okairól számtalan elméletet dolgoztak ki, de a tudományos szervezetek többsége^[11] szerint a fő ok az üvegházhatású gázok koncentrációit növelő emberi tevékenység. Az IPCC Harmadik Értékelő Jelentése is ezt az álláspontot támasztja alá: „Új, a korábbinál erősebb bizonyítékok utalnak arra, hogy az elmúlt ötven évben megfigyelt melegedés döntő része emberi tevékenység eredménye. A változások mérését és a kiváltó okok meghatározását célzó tanulmányok egybehangzóan emberi eredetű hatást mutatnak ki az utóbbi 35–50 év éghajlati adataiban. E tanulmányok számolnak azzal a bizonytalansággal, amely az emberi eredetű szulfát aeroszolok és a természetes tényezők (vulkánok és a Napból érkező sugárzás) mint éghajlati kényszerek miatt jelentkezik, de figyelmen kívül hagyják a többi emberi eredetű aeroszol, továbbá a földhasználat változásainak hatásait. A szulfátok és a természetes tényezők a vizsgált időszakban hűtő hatásúak voltak, tehát nem magyarázhatják a felmelegedést; e tanulmányok többsége szerint az üvegházhatású gázok koncentrációinak növekedése már önmagában magyarázhatja az elmúlt ötven év felmelegedését, sőt, ennek alapján akár nagyobb felmelegedés is indokolt lett volna.”

A többségi állásponttal szembefordulók szerint a globális hőmérséklet növekedése természeti folyamatokra vezethető vissza. Érvelésük szerint a környezeti változások következményei hosszú távon mutatkoznak meg. A Föld óceánjainak magas hőkapacitás miatti kiegyenlítő hatása és más közvetítő folyamatok lassúsága miatt a Föld éghajlata mindig valamilyen korábbi egyensúlynak felel meg. Ha ez igaz, úgy még akkor is további 0,5 °C-os melegedésre kell számítanunk, ha az üvegházhatású gázok koncentrációja tovább nem emelkedik.

Egy harmadik vélemény, hogy a globális felmelegedés okait nem válogathatjuk szét természetesekre és emberiekre. E gondolatmenet szerint a természetes üvegházhatást a természetben előforduló gázok (vízpára, CO₂ stb.) okozzák. Az emberi eredetű üvegházhatást főleg a CO₂, a metán és a dinitrogén-oxid idézi elő. A két hatás azonban nem különíthető el minden további (időjárási, éghajlati) tényező ismerete nélkül. Ráadásul az emberi tevékenységek befolyásolják a természeti folyamatokat, tehát a kétféle hatás egymásra rakódik. Nem elhanyagolható körülmény, hogy a földtörténet során a légkör széndioxid szintje általában magasabb volt a mainál. Ez sosem vezetett természeti katasztrófához, viszont évszázmilliókon keresztül jégmentes és kiegyenlített éghajlat uralkodott. Ráadásul a széndioxid igen kis koncentrációban van jelen a légkörben, míg az üvegházhatás legnagyobb részéért a vízgőz a felelős. Ezt figyelembe véve a széndioxid koncentrációjának többszöröse sem okozna észrevehető éghajlatváltozást, ha nem kombinálódik más természeti folyamatokkal. Egyes vélemények szerint a globális felmelegedés teóriája nem más, mint a széndioxidkvóták kereskedelmének ideológiai megalapozása.

A széndioxid mennyiségének változása egyelőre nem vonható közvetlen kapcsolatba az éghajlatváltozásokkal. Kétségtelen, hogy a koncentráció a glaciális és interglaciális periódusokban látszólag követte az átlaghőmérésklet változásait. Azonban a kainozoikumi eljegesedés leghidegebb periódusában a koncentráció elérte a 19. századinak a 70%-át (200 és 288 ppm). Az elmúlt száz év során 380 ppm körüli értékre emelkedett, vagyis abszolút értékben és arányában is (75%) többet nőtt, mint az elmúlt 21 000 év során összesen, de a hőmérséklet emelkedése messze elmarad az ugyanezen szakaszban tapasztalható eddigi hőmérsékletemelkedéstől. Az egész jégkorra jellemző volt, hogy a hideg periódusok lassan kezdődtek, míg minden egyes felmelegedési fázis hirtelen, ugrásszerű hőmérsékletemelkedéssel járt.

Az eső a csapadékok egy olyan formája, ami különálló vízcseppekben, folyékony halmazállapotban hullik a Föld felszínére a felhőkből. Ennek ellenére nem minden eső éri el a felszínt; némelyik elpárolog, mialatt a száraz levegőtömegen keresztül esik. Ez a folyamat gyakran játszódik le a meleg és száraz sivatagi területeken.

Az eső keletkezésének tudományos magyarázatát a Bergeron-folyamat fejti ki.

Létrejötte

Esik az eső Lunde falu közelében, Dániában

Amikor túltelítetté válik a levegő, megkezdődik a vízkiválás (kondenzáció). A kiválást elősegítik az ún. kondenzációs magok, amit a levegő portartalma szolgáltat. A kondenzáció hőfelszabadulással jár, tehát a felhők belsejében a magassággal kevésbé csökken a hőmérséklet (az eltérés kb. 0,5 °C/100 m).

A felhők emelkedésével folytatódik a kondenzáció, a cseppek mérete nő. Bizonyos nagyságot elérve a föld vonzását nem egyenlíti ki a felhajtóerő, a cseppek lehullanak, azaz eső keletkezik.

Szerepe

Az eső fontos szerepet játszik a víz körforgásában. Ennek során a tengerek és egyéb vizek párolognak, az elpárolgott víz felhőkbe tömörül, majd visszahullik a felszínre, ahonnét a gyakorlatban patakok és folyók segítségével jut vissza a kiindulási helyére.

Esőcseppek

Az esőcseppek alakját a laikusok gyakran könnycsepp alakúnak, vagyis felfelé szűkülőnek gondolják. Ennek ellenére a valóságban csupán néhány forrás cseppje ilyen alakú, és azok is csak létrejöttük pillanata után. A kis esőcseppek ezzel szemben majdnem tökéletesen gömbölyűek, a nagyobbak pedig az aljukon lapítottak.

Az eső jelentősége

Az eső mennyisége és időbeli eloszlása egy-egy éghajlatra jellemző. Befolyásolja a növényvilág kialakulását, és a mezőgazdasági termelés lehetőségeit is. A növények fejlődési szakaszukban általában bőséges csapadékot, érési időszakukban pedig napos, száraz időjárást igényelnek. A túl sok esőzés megemeli a talajvíz szintjét, s ez káros a települések, valamint a közlekedés számára, de áradásokhoz is vezethet.

Az emberi környezetszennyezés eredményeképpen több, az esőellátottságot módosító állapot is beállhat. A károsanyag-kibocsátás fokozza az ilyen módon szennyezett területeken az esőzés valószínűségét. Bizonyos területek csapadékellátottsága ezzel szemben megszakad, s ezen vidékek súlyos aszályoknak vannak kitéve. A kutatók változatos módszereket fejlesztettek ki az utóbbi gond orvoslására, de ezek sikeressége nem kellő fokú. Például, Kína nagyvárosai fölött mesterséges esőket idéznek elő azzal, hogy repülőgépekből permetezett vegyszerekkel kicsapatják a felhők esőtartalmát, de az eredmény többnyire savas eső.

Nagyvárosokban az eső mintegy „lemossa” a levegőben lévő szilárd szennyezőanyagokat (például kipufogógázok, korom, pollen). Eső után a levegőben lévő ionok koncentrációja is megváltozik.

Eső a kultúrában

A magyar folklórban

A magyar folklórban gazdag hiedelemanyag kapcsolódik az esőhöz. Közismert, hogy ha Medárd napján esik az eső, akkor negyven napig esni fog. A nagypénteki eső rossz termést jósolt, a karácsonyi eső jó búzatermést. A lányok néha kiálltak az esőre, hogy szebb legyen a hajuk, a kisgyermeket azért küldték ki, hogy nagyra nőjön. Az esővel számos dolgot véltek megjósolni, még több az olyan hiedelem, amelyben esőt jósolnak bizonyos jelek alapján (pl.: a holdsarló állásából, a holdudvar nagyságából; ha a hangyák előjönnek, fülviszketés, tenyér kiszáradása). Egy tréfás monda szerint ha napsütésben esik az eső, az ördög veri a feleségét.